Hướng dẫn TKMH-Kết cấu tàu

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HỌC PHẦN: KẾT CẤU TÀU & CTBDD NỘI DUNG Gồm 02 phần: Phần 1: Thuyết minh Phần 2: Bản vẽ Phần 1: THUYẾT MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐĨNG TÀU BỘ MƠN: KẾT CẤU & CƠNG TRÌNH NỔI THUYẾT MINH KẾT CẤU THÂN TÀU Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn An Mã SV: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: Lê Văn Hạnh Năm học: 2016 - 2017 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Tàu thiết kế loại tàu chở hàng khô, hoạt động khu vực biển khơng hạn chế Tàu có thơng số kích thước chủ yếu sau: Chiều dài thiết kế: LTK = … m Chiều rộng thiết kế: B Chiều cao mạn: = … m D = … m Chiều chìm thiết kế: d = ….m THUYẾT MINH KẾT CẤU I Đặc điểm tàu thiết kế vùng hoạt động: Tàu thiết kế loại tàu chở dầu, hoạt động khu vực biển khơng hạn chế Tàu có thơng số kích thước chủ yếu sau: Chiều dài thiết kế: LTK = 115 m Chiều rộng thiết kế: B Chiều cao mạn: = 22,1 m D = 12,3 m Chiều chìm thiết kế: d = 10,4 m II Tài liệu sử dụng để tính tốn thiết kế: Với thông số tàu vùng hoạt động trên, ta sử dụng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép QCVN 21-2010/BGTVT để tính tốn, thiết kế kết cấu thỏa mãn III Vật liệu đóng tàu: Thép thép hình sử dụng để thiết kế đóng tàu loại thép bon cấp A, có ReH = 235 MPa, IV Hệ thống kế cấu: Chọn hệ thống kết cấu cho khoang sau : - Khoang hàng: Dàn đáy hệ thống kết cấu: hệ thống dọc Dàn mạn hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn boong hệ thống kết cấu: hệ thống dọc Dàn vách kết cấu: bố trí nẹp đứng-sống đứng-sống nằm - Khoang máy: Dàn đáy hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn mạn hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn boong hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn vách kết cấu: nẹp đứng-sống đứng-sống nằm - Khoang mũi: Dàn đáy hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn mạn hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn boong hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn vách kết cấu: nẹp nằm-sống đứng - Khoang đuôi: Dàn đáy hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn mạn hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn boong hệ thống kết cấu: hệ thống ngang Dàn vách kết cấu: nẹp nằm-sống đứng V Phân khoang, khoảng sườn: 5.1 Khoảng sườn: Khoảng cách cấu ngang: a = 2L + 450 (mm) a = 680 (mm) Khoảng cách cấu dọc: a = 2L + 550 (mm) a = 780 (mm) Với LTK = 115 m Chọn: Khoảng sườn vùng khoang hàng: a = 650 mm Khoảng sườn khoang máy: a = 650 mm Khoảng cách xà dọc boong, đáy vùng tàu: a = 750 mm Khoảng sườn vùng mũi: a = 600 mm Khoảng sườn vùng đuôi: a = 600 mm 5.2 Phân khoang: Tàu thiết kế theo tàu kiểu ‘D’ tức tàu có đáy đơi, mạn kép, vách dọc tâm -Theo điều 2A/27.1.2 trang 139 vùng dầu hàng khoảng cách vách dọc (Bk) vách ngang (Lk) tính theo cơng thức : ≤ LK ,Bk 1,2 Ltk = 1,2 115 = 12,86 (m) -Chiều dài khoang mũi: 0,05Lf ≤ lmòi ≤ 0,08Lf m Trong Lf chiều dài để xác định mạn khô (m) Lf=Max(0,96L1;L2) L1: Khoảng cách từ mút trớc sống mũi đến mút sau tôn bao đo đờng nớc nằm độ cao 0,85D (m) L 2: Khoảng cách đo từ mút trớc sống mũi đén đờng tâm trục lái đo đờng nớc nằm ®é cao 0,85D (m) L1=117,64 m L2=114,62m ⇒ Lf= Max(112,93 ; 114,62)=114,62 m ⇒ 5,73 (m) ≤ lmòi ≤ 9,17 (m) Chọn chiều dài khoang mũi Lkmòi =6,1 (m) -Chiều di khoang uụi: Lđuôi =7,2 (m) tng ng 12 khong sườn 0,1 LTK ≤ Lm¸y ≤ 0,15 LTK -Chiều dài khoang máy: 11,5 (m) ≤ Lm¸y ≤ 17,25 (m) víi LTK=115 m Lm¸y =13 (m) tương ứng 20 khoảng sườn -Chiều dài khoang cách li theo quy phạm không nhỏ khoảng sườn Chiều dài khoang cách li mũi : Lkcl.mòi =1,3 (m) tương ứng khoảng sườn Chiều dài khoang cách li đuôi : Lkcl đuôi =2,6 (m) tương ứng khoảng sườn -Số khoang hàng : -Chiều dài khoang hàng N01 N08 : 9,75 (m) tương ứng 15 khoảng sườn -Chiều dài khoang hàng từ N02 đến N07 : 11,05 (m) tương ứng 17 khoảng sườn -Chiều rộng khoang hàng : Bkh =9,65 (m) -Chiều rộng mạn kép : Bm¹n kÐp ≥ Max(0,76;D/9) = Max(0,76;1,37) (m) Chọn Bm¹n kÐp =1,4(m) Ta phân khoang sau: Khoang đuôi : dài 7,2m; khoảng sườn 600 mm; từ đuôi đến sườn 12 Khoang máy : dài 13m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 12 đến sườn 32 Khoang cách li đuôi : dài 2,6 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 32 đến sườn 36 Khoang hàng 1: dài 9,75 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 36 đến sườn 51 Khoang hàng 2: dài 11,05 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 51 đến sườn 68 Khoang hàng 3: dài 11,05 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 68 đến sườn 85 Khoang hàng 4: dài 11,05 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 85 đến sườn 102 Khoang hàng 5: dài 11,05 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 102 đến sườn 119 Khoang hàng 6: dài 11,05 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 119 đến sườn 136 Khoang hàng 7: dài 11,05 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 136 đến sườn 153 Khoang hàng 8: dài 9,75 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 153 đến sườn 168 Khoang cách li mũi: dài 1,3 m; khoảng sườn 650 mm; từ sườn 168 đến sườn 170 Khoang mũi: dài 6,1 m; khoảng sườn: 600 mm; từ sườn 170 đến mũi (hình vẽ sơ đồ phân khoang theo chiều dài) Khoang Cách Li Mui Khoang Cách Li Ðuôi Khoang Ðuôi Khoang Máy Khoang Khoang Khoang Khoang Khoang Khoang Khoang Khoang Hàng Hàng Hàng Hàng Hàng Hàng Hàng Hàng Khoang Mui Sn Sn 12 Sn 32 Sn 36 Sn 51 Sn 68 Sn 85 Sn 102 Sn 119 Sn 136 Sn 153 Sn 168Sn 170 Phân khoang theo chiều cao: -Chiều cao đáy ụi : Dđáy đôI B/20 =22,1/20= 1,1 (m) Trong ®ã B: Chiều réng thiÕt kÕ B=22,1 m Chọn D®¸y ®«i =1,3 (m) (hình vẽ sơ đồ phân khoang theo chiều cao) 1400 1300 11000 1400 22100 VI Kết cấu vách khoang hàng 6.1 Sơ đồ kết cấu: (trước hết ta phải chọn dạng kết cấu vách phẳng hay vách sóng Sơ đồ kết cấu bố trí nẹp nằm hay nẹp đứng, có sống hay khơng) Vách dạng kết cấu: … (phẳng; sóng); kết cấu nẹp … Sống … • Bố trí kết cấu: (là tàu hàng khơ cần vào chiều cao khoang để bố trí: chiều cao khoang lớn cần bố trí nhiều khoang theo chiều cao để giảm chiều cao xếp hàng – bảo quản hàng hóa; ngược lại có 01 khoang theo chiều cao) Vách khoang hàng gồm … phần: phần vách khoang có chiều cao ….m; phần vách khoang nội boong có chiều cao: … m; … Bố trí cấu: nẹp khỏe vách đặt mặt phẳng sống boong, sống đáy; khoảng cách nẹp khỏe kể từ tâm tàu là: ……; …… ; …… Khoảng cách nẹp đứng: … ; Sống nằm: … (nếu có) (bố trí cấu – khoảng cách – cần tuân thủ khoảng cách cấu ngang, dọc tính phần tính khoảng sườn, mép kèm Bố trí cấu cần quan tâm đến bố trí cấu dọc boong đáy, bố trí miệng khoang hàng; nẹp khỏe – sống vách – cần phải đặt mặt phẳng sống boong, sống đáy – MHH) Tính chiều rộng dải tơn cùng: b ≥ 610, chọn: chiều rộng b = … mm (trước lên sơ đồ rải tôn vách, cần xác định chiều rộng dải tơn cùng, sau vào khổ tôn tiêu chuẩn khả tiết kiệm – tận dụng vật tư để dải) (khổ tơn tiêu chuẩn thường sử dụng đóng tàu: 1.500 x 6.000; 2.000 x 9.000; 2.000 x 12.000) Ta có sơ đồ rải tơn vách (hình … ) 4000 (9) 1070 (8) 1500 (7) 1500 (6) 1500 (5) 750 (4) 1500 (3) 1500 (2) 1500 (1) (1) 650 4000 3750 5100 5900 1500 Hình 6.1: Sơ đồ bố trí kết cấu dàn vách 6.2 Chiều dày tơn vách: Chiều dày dải tôn cùng: t1 = 3,2S h + 3,5 mm = … mm Trong đó: S = ….m (khoảng cách nẹp vách) h1 = …m (tải trọng tác dụng lên tôn vách – đo từ mép đến boong vách vị trí mặt phẳng dọc tâm) Tấm số 2: t2 = 3,2S h + 2,5 mm = ….mm; h2 = ….m Tấm số 3: t3 = 3,2S h + 2,5 mm = … mm; h3 = ….m Tấm số 4: t4 = …… ………… - Chọn: t1 = ….mm; t2 = ….mm; t3 = … mm; t4 = ….mm; t4 = 6.3 Tính chọn cấu: - Nẹp vách thân chính: (tàu có nhiều tầng boong, ta phải tính chọn nẹp vách cho khoang) (Dựa vào sơ đồ kết cấu, ta tiến hành tính tốn kết cấu theo sơ đồ - có cấu tính tốn cho cấu đó) Z = 2,8CShl2 cm3 = … cm3 Trong đó: C = … – hệ số liên kết, tra bảng (QCVN 21) S = ….m – khoảng cách nẹp vách h = ….m – tải trọng tác dụng lên nẹp, tính từ trung điểm nhịp nẹp đến boong vách đo tâm tàu (khi vách kết cấu nẹp đứng); tính từ trung điểm S đến boong vách đo tâm tàu (khi vách kết cấu nẹp nằm) Nếu trị số nhỏ 6m, giá trị tính tốn xác định: h = 1,2 + 0,8h1 (h1 – trị số đo thực tế), m l = ….m – nhịp nẹp Chọn thép: Tính mép kèm: chiều rộng mép kèm bMK = (l/5, S) mm Chiều dày: tMK = …mm (bằng chiều dày tôn vách nhịp) Chọn nẹp có quy cách: L… x … x , ta có bảng chọn thép: Bảng chọn thép STT Σ e = Fi(cm2) F1 F2 A Zi (cm) 0.0 Z2 FiZi(cm2) 0.0 F2Z2 B FiZi2(cm4) 0.0 F2Z22 C i0((cm4) x x I2 e2 B/A cm Zmax = … cm ... ĐÓNG TÀU BỘ MƠN: KẾT CẤU & CƠNG TRÌNH NỔI THUYẾT MINH KẾT CẤU THÂN TÀU Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn An Mã SV: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: Lê Văn Hạnh Năm học: 2016 - 2017 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Tàu. .. chọn cấu: - Nẹp vách thân chính: (tàu có nhiều tầng boong, ta phải tính chọn nẹp vách cho khoang) (Dựa vào sơ đồ kết cấu, ta tiến hành tính tốn kết cấu theo sơ đồ - có cấu tính tốn cho cấu đó)... đồ bố trí Vách khoang hàng tàu biển với sơ đồ nẹp đứng thường khơng bố trí sống nằm) (có thể hướng dẫn thêm sinh viên chọn, thiết kế vách dạng kết cấu sóng – nên hướng dẫn thiết kế vách sóng dạng